一种激光打孔加工设备的制作方法

本发明涉及一种激光加工，具体为一种激光打孔加工设备。

背景技术：

1、激光加工技术是利用高功率密度的激光束照射工件,使工件材料熔化气化而进行打孔、切割、焊接等加工。

2、目前的激光打孔设备多通过振镜在x-y平面控制激光束的偏转，但是振镜的响应速度和偏转速度受限，影响加工速度。且由于激光打孔是需要制作通孔、盲孔、埋孔，制作不同的孔时，需要调整激光打孔设备的离焦量，现有的方式是通过振镜竖直方向的机械运动实现，运动速度慢，且光路的长期稳定性差。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种激光打孔加工设备，实现激光束的快速偏转。

2、为了实现上述目的，本发明提供一种激光打孔加工设备，一种激光打孔加工设备，所述激光打孔加工设备包括光学系统、定位系统、加工平台和控制系统，所述控制系统控制所述光学系统、定位系统和加工平台，所述光学系统包括光源、 整形单元、扩束单元、光束偏转单元、光束反射单元和光束扫描单元，所述光源发出激光，通过所述整形单元、扩束单元、光束偏转单元、光束反射单元、光束扫描单元输出至承载于加工平台的工件，所述光束偏转单元包括至少两个偏转元件，其中一个偏转元件实现光束x向偏转，另一个偏转元件实现光束y向偏转。所述偏转元件为声光偏转器或者电光偏转器。

3、进一步的，所述控制系统基于所需离焦量，控制所述光束偏转单元的频率改变的持续时间及频率改变量。

4、进一步的，所述离焦量正比于频率改变的时间，反比于频率改变量。

5、进一步的，所述偏转元件前设置有半波片。

6、进一步的，所述光路系统还包括分光单元和能量检测单元，所述分光单元置于所述光束偏转单元和光束扫描单元之间。

7、进一步的，所述能量检测单元包括光电探测装置和激光脉冲反馈装置，所述光电探测装置用于检测光能量，所述激光脉冲反馈装置用于对光电探测装置检测的数据进行处理，所述光电探测装置采用光电二极管或者光电池。

8、进一步的，所述光电探测装置前设置有积分球或者陶瓷片。

9、进一步的，所述激光脉冲反馈装置接收所述光电探测装置的电信号，获得当前单脉冲能量，将当前单脉冲能量与预先设定的单脉冲能量进行比较，获得两者的差值，依据获得的当前单脉冲能量与预先设定的单脉冲能量的差值，调节所述光束偏转单元的输出振幅，调整所述光束偏转单元的衍射效率。

10、进一步的，所述扩束单元包括至少一变倍扩束元件。

11、进一步的，所述光束偏转单元的后端设置有空间滤波系统。

12、与现有技术相比，本发明采用声光偏转器或者电光偏转器作为光束偏转的元件，上述偏转器通过改变射频频率值来改变偏转角，偏转激光束的传播方向，调制相应时间为ns级别，能够实现快速偏转光束的目的，提高加工效率。同时，通过控制所述光束偏转单元的频率改变的持续时间及频率改变量，实现快速动态离焦，稳定性好，加工效果更佳。

技术特征：

1.一种激光打孔加工设备，其特征在于：所述激光打孔加工设备包括光学系统、定位系统、加工平台和控制系统，所述控制系统控制所述光学系统、定位系统和加工平台，所述光学系统包括光源、 整形单元、扩束单元、光束偏转单元、光束反射单元和光束扫描单元，所述光源发出激光，通过所述整形单元、扩束单元、光束偏转单元、光束反射单元、光束扫描单元输出至承载于加工平台的工件，所述光束偏转单元包括至少两个偏转元件，其中一个偏转元件实现光束x向偏转，另一个偏转元件实现光束y向偏转，所述偏转元件为声光偏转器或者电光偏转器。

2.根据权利要求1所述的激光打孔加工设备，其特征在于：所述控制系统基于所需离焦量，控制所述光束偏转单元的频率改变的持续时间及频率改变量。

3.根据权利要求2所述的激光打孔加工设备，其特征在于：所述离焦量正比于频率改变的时间，反比于频率改变量。

4.根据权利要求1所述的激光打孔加工设备，其特征在于：所述偏转元件前设置有半波片。

5.根据权利要求1所述的激光打孔加工设备，其特征在于：所述光路系统还包括分光单元和能量检测单元，所述分光单元置于所述光束偏转单元和光束扫描单元之间。

6.根据权利要求5所述的激光打孔加工设备，其特征在于：所述能量检测单元包括光电探测装置和激光脉冲反馈装置，所述光电探测装置用于检测光能量，所述激光脉冲反馈装置用于对光电探测装置检测的数据进行处理，所述光电探测装置采用光电二极管或者光电池。

7.根据权利要求6所述的激光打孔加工设备，其特征在于：所述光电探测装置前设置有积分球或者陶瓷片。

8.根据权利要求6所述的激光打孔加工设备，其特征在于：所述激光脉冲反馈装置接收所述光电探测装置的电信号，获得当前单脉冲能量，将当前单脉冲能量与预先设定的单脉冲能量进行比较，获得两者的差值，依据获得的当前单脉冲能量与预先设定的单脉冲能量的差值，调节所述光束偏转单元的输出振幅，调整所述光束偏转单元的衍射效率。

9.根据权利要求1所述的激光打孔加工设备，其特征在于：所述扩束单元包括至少一变倍扩束元件。

10.根据权利要求1所述的激光打孔加工设备，其特征在于：所述光束偏转单元的后端设置有空间滤波系统。

技术总结本发明涉及一种激光打孔加工设备，所述激光打孔加工设备包括光学系统、定位系统、加工平台和控制系统，所述控制系统控制所述光学系统、定位系统和加工平台，所述光学系统包括光源、整形单元、扩束单元、光束偏转单元、光束反射单元和光束扫描单元，所述光源发出激光，通过所述整形单元、扩束单元、光束偏转单元、光束反射单元、光束扫描单元输出至承载于加工平台的工件，所述光束偏转单元包括至少两个偏转元件，其中一个偏转元件实现光束X向偏转，另一个偏转元件实现光束Y向偏转。所述偏转元件为声光偏转器或者电光偏转器。快速偏转光束，提高加工效率。技术研发人员：吴威,张雷受保护的技术使用者：源卓微纳科技（苏州）股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10